RU48037U1 - REGENERATIVE BLOCK SECTIONAL HEATER - Google Patents
REGENERATIVE BLOCK SECTIONAL HEATER Download PDFInfo
- Publication number
- RU48037U1 RU48037U1 RU2004109048/22U RU2004109048U RU48037U1 RU 48037 U1 RU48037 U1 RU 48037U1 RU 2004109048/22 U RU2004109048/22 U RU 2004109048/22U RU 2004109048 U RU2004109048 U RU 2004109048U RU 48037 U1 RU48037 U1 RU 48037U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- pipes
- row
- length
- pipe
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности, для подогрева воздуха выхлопными продуктами сгорания, поступающими от компрессора газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Регенеративный воздухоподогреватель содержит секцию, внутри которой размещены по меньшей мере два теплообменных блока, каждый из которых включает четырехходовой многорядный пучок теплообменных труб, уложенных горизонтальными рядами и дистанцированных по вертикали и по горизонтали друг от друга, а также включает коллекторы подвода и отвода нагреваемой среды, каждый из которых соединен с теплообменными трубами посредством отдельных трубных досок, каждая теплообменная труба ряда имеет четыре прямолинейные ветви и соединяющие их три колена, размещение труб в объеме, занимаемом ветвью пучка, принято в зависимости от двух коэффициентов, первый из которых учитывает отношение суммарной площади наружной теплообменной поверхности труб ветви к объему, занимаемому межтрубной средой в зоне активного теплообмена ветви, а второй - отношение суммарного объема для нагреваемой среды в трубах ветви к упомянутому объему занимаемому межтрубной средой. Длина развертки трубы в ряду принимается в зависимости от геометрических параметров труб, составляющих трубный ряд, и от шага между продольными осями смежных труб прямолинейных ветвей на разных участках рядов, причем шаг и длина развертки минимальной и максимальной теплообменных труб выбирается в предлагаемом диапазоне в зависимости от диаметра трубы. Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков, состоит в обеспечении высокой эффективности теплообмена при одновременном снижении металлоемкости регенеративного воздухоподогревателя.The utility model relates to a power system, in particular, for heating air with exhaust combustion products coming from a compressor of a gas turbine installation of a gas pumping unit at compressor stations of main gas pipelines. The regenerative air heater contains a section inside which at least two heat-exchange blocks are placed, each of which includes a four-way multi-row bundle of heat-exchange tubes laid in horizontal rows and spaced vertically and horizontally from each other, and also includes collectors for supplying and discharging the heated medium, each of which is connected to heat exchange pipes by means of separate tube plates, each row heat exchange pipe has four straight branches and three connecting them to Lena, the placement of pipes in the volume occupied by the beam branch is taken depending on two coefficients, the first of which takes into account the ratio of the total area of the outer heat exchange surface of the pipes of the branch to the volume occupied by the annular medium in the zone of active heat transfer of the branch, and the second the ratio of the total volume for the heated medium in the pipes of the branch to the said volume occupied by the annular medium. The length of the sweep of the pipe in a row is taken depending on the geometric parameters of the pipes making up the pipe row and on the step between the longitudinal axes of adjacent pipes of straight branches in different sections of the rows, and the pitch and length of the sweep of the minimum and maximum heat transfer pipes is selected in the proposed range depending on the diameter pipes. The technical result provided by the above set of essential features is to ensure high heat transfer efficiency while reducing the metal consumption of the regenerative air heater.
Description
Регенеративный воздухоподогреватель блочно-секционныйRegenerative block-section air heater
Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для утилизации тепла отходящих от агрегатов газов, в частности, для подогрева воздуха выхлопными продуктами сгорания, поступающими от компрессора газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата на компрессорных станциях магистральных газопроводов.The utility model relates to a power system, and in particular, to devices for recovering heat from gases emitted from aggregates, in particular, for heating air with exhaust products coming from a compressor of a gas turbine installation of a gas pumping unit at compressor stations of gas mains.
Известен воздухоподогреватель (SU, №992920, F 12 L 15/04, 1983 г.), содержащий расположенные один над другим и установленные на нижнем каркасе блоки теплообменных секций, образованных вертикальными трубками с горизонтальными трубными досками, жестко скрепленными между собой и верхним распределительным коробом, снабженным компенсатором температурных изменений, при этом воздухоподогреватель снабжен силовым поясом с пружинными опорами, охватывающими распределительный короб, жестко скрепленный с поясом в зоне ниже своего компенсатора, а участком выше последнего взаимодействующий с его пружинными опорами.Known air heater (SU, No. 992920, F 12 L 15/04, 1983) containing blocks located one above the other and mounted on the lower frame of the heat exchange sections, formed by vertical tubes with horizontal tube boards, rigidly fastened to each other and the upper distribution box equipped with a compensator for temperature changes, while the air heater is equipped with a power belt with spring supports covering the junction box, rigidly fastened to the belt in the area below its compensator, and in Chez last interaction with its spring supports.
Известен также регенеративный воздухоподогреватель (SU, №985595, F 12 L 15/04, 1982 г.), содержащий трубную доску с закрепленным в ней пучком теплообменных труб, установленных вертикальными рядами, плоскости которых перпендикулярны к опорным краям трубной доски, при этом для снижения термических напряжений трубы в местах закрепления пучка труб в трубных досках трубы в рядах на участках, расположенных со стороны опорных краев трубной доски, соединены между собой и с трубными досками дополнительными проставками.Also known is a regenerative air heater (SU, No. 985595, F 12 L 15/04, 1982) containing a tube plate with a bundle of heat exchange tubes fixed therein, arranged in vertical rows, the planes of which are perpendicular to the supporting edges of the tube plate, while reducing thermal stresses of the pipe in the places of fixing the tube bundle in the pipe pipe boards in rows in sections located on the side of the supporting edges of the pipe board are connected with each other and with the pipe boards by additional spacers.
К недостаткам описанных выше устройств относится их высокая металлоемкость, обусловленная наличием вертикальных теплообменных трубок и горизонтальных трубных досок. В первом аналоге нагрузка от верхнего распределительного короба воспринимается через блоки теплообменных секций нижним каркасом, в связи с чем потребовалось введение силового пояса с пружинными опорами. Во втором аналоге для снижения термических напряженийThe disadvantages of the above devices include their high metal consumption due to the presence of vertical heat transfer tubes and horizontal tube boards. In the first analogue, the load from the upper distribution box is perceived through the blocks of the heat exchange sections by the lower frame, and therefore the introduction of a power belt with spring supports was required. In the second analog to reduce thermal stresses
потребовалось введение проставок, объединяющих трубы между собой и с трубной доской.It took the introduction of spacers, combining the pipes with each other and with the tube plate.
Ближайшим аналогом является регенеративный воздухоподогреватель (RU, №31838 F 23 L 15/04, 2002 г.), содержащий теплообменные блоки, имеющие собранные в пакеты пучки теплообменных труб, торцы которых элементами крепления соединены с коллекторами подвода и отвода воздуха, пучок теплообменных труб имеет форму змеевика и выполнен однопакетным, при этом элементы крепления теплообменных труб к коллекторам выполнены в виде отдельных трубных досок, вваренных непосредственно в стенку соответствующего коллектора.The closest analogue is a regenerative air heater (RU, No. 31838 F 23 L 15/04, 2002), containing heat-exchange units having bundles of heat-exchange tubes bundled into ends, the ends of which are fastened to collectors for supplying and discharging air, the heat-exchange tube bundle has the shape of the coil is made in a single package, while the fastening elements of the heat exchange pipes to the collectors are made in the form of separate tube plates welded directly into the wall of the corresponding collector.
К недостаткам ближайшего аналога относится то, что он не обеспечивает высокой тепловой эффективности, а также компактности укладки теплообменных труб при обеспечении прочности и жесткости конструкции, вследствие чего ближайший аналог обладает повышенной металлоемкостью.The disadvantages of the closest analogue include the fact that it does not provide high thermal efficiency, as well as the compactness of the stacking of heat transfer pipes, while ensuring strength and rigidity of the structure, as a result of which the closest analogue has an increased metal consumption.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности теплообмена при одновременном повышении прочности и жесткости конструкции и снижении металлоемкости.The problem solved by the utility model is to increase the heat transfer efficiency while increasing the strength and rigidity of the structure and reducing the metal consumption.
Поставленная задача в полезной модели решается за счет того, что регенеративный воздухоподогреватель блочно-секционный содержит, по крайней мере, две секции, внутри каждой из которых размещены по меньшей мере два теплообменных блока, каждый из которых включает состоящий из четырех ветвей четырехходовой многорядный пучок теплообменных труб, уложенных горизонтальными рядами и дистанцированных по горизонтали и вертикали друг от друга, а также включает диффузор для подвода и конфузор для отвода охлаждаемой среды, коллекторы подвода и отвода нагреваемой среды, каждый из которых соединен с теплообменными трубами посредством отдельных трубных досок, вмонтированных непосредственно в стенку соответствующего коллектора подвода или отвода нагреваемой среды, каждая теплообменная труба ряда выполнена с четырьмя или пятью или шестью гибами радиусом R, образующими четыре прямолинейные ветви и соединяющие их три колена, при этом участки гиба у двух труб в каждом нечетном ряду имеют длину πR, а именно, у одной трубы -на внутреннем колене, у другой - на двух внешних коленах, для остальных труб The problem in the utility model is solved due to the fact that the regenerative block-sectional air heater contains at least two sections, each of which contains at least two heat-exchange units, each of which includes a four-way multi-row bundle of heat-exchange pipes consisting of four branches laid in horizontal rows and spaced horizontally and vertically from each other, and also includes a diffuser for supply and a confuser for removal of the cooled medium, supply manifolds and outlet yes of a heated medium, each of which is connected to heat exchange pipes by means of separate tube plates mounted directly into the wall of the corresponding collector for supplying or discharging a heated medium, each heat exchange pipe of a row is made with four, five or six bends of radius R, forming four straight branches and connecting them three bends, while the bend sections of two pipes in each odd row have a length πR, namely, one pipe has an inner bend, the other has two external bends, for the rest th pipes
нечетных и четных рядов участки гиба имеют длину πR/1 и сочленены попарно посредством прямолинейных вставок длиной Н\ для внешних колен и Н'\ - для внутреннего колена, при этом размещение труб в объеме, занимаемом по крайней мере одной ветвью пучка, принято с соблюдением условий, согласно первому из которых отношение суммарной площади SF""" наружной теплообменной поверхности труб этой ветви пучка к объему Е^с.» занимаемому межтрубной средой в зоне активного теплообмена ветви пучка и равному объему ветви пучка по внешнему контуру, очерченному условными плоскостями, касающимися внешних поверхностей крайних теплообменных труб ветви пучка, за вычетом объема, занимаемого собственно теплообменными трубами в этой ветви пучка,the odd and even rows the bending sections have a length πR / 1 and are joined in pairs by means of straight inserts of length H \ for the outer elbows and H '\ - for the inner elbow, while the placement of the pipes in the volume occupied by at least one branch of the bundle is accepted conditions, according to the first of which the ratio of the total area SF "" "of the external heat exchange surface of the pipes of this beam branch to the volume E ^ s.” occupied by the annular medium in the area of active heat transfer of the beam branch and equal to the volume of the beam branch along the external contour outlined at word planes touching the outer surfaces of the extreme heat transfer tubes of the beam branch, minus the volume occupied by the heat transfer tubes proper in this beam branch,
ур находится в диапазоне значений, определяемом коэффициентом v=~ "'"'"', [м"1],ur is in the range of values determined by the coefficient v = ~ """'"', [m " 1 ],
/ J • М.С./ J • M.S.
составляющим (84,5 -460) [м"1].constituents (84.5 -460) [m " 1 ].
При этом параметры каждой трубы ряда могут быть определены зависимостями:In this case, the parameters of each row pipe can be determined by the dependencies:
А.1=2/м + 2/;" -Д + 2Я;" + Я;" + 3nR, гдеA.1 = 2 / m + 2 /; "-D + 2H;" + I; "+ 3nR, where
Ь^ -длина развертки (г +1)-ой трубы ряда, [м];B ^ -length of the scan (r + 1) of the row pipe, [m];
/,^i -длина внешней прямолинейной ветви {i+\)-ou трубы ряда, равная /.:"=/,:-Ь, [м];/, ^ i is the length of the outer rectilinear branch {i + \) - ou of the row pipe, which is equal to /.:"=/,:- b, [m];
/;',! -длина внутренней прямолинейной ветви (;+1)-ой трубы ряда, равная /,",1=/;-Д,[м];/; ',! - the length of the inner rectilinear branch (; +1) of the row pipe equal to /, ", 1 = /; - D, [m];
Н\^ -длина прямолинейных вставок внешних колен (г+1)-ой трубы ряда, равная Я;^1=Н\ -la, [м];H \ ^ -length of the rectilinear inserts of the outer knees of the (r + 1) -th pipe of the series, equal to H; ^ 1 = H \ -la, [m];
Я^, -длина прямолинейной вставки внутреннего колена (г'+1)-ой трубы ряда, равная Н'^=Я," + la, [м];I ^, is the length of the rectilinear insertion of the inner bend of the (r '+ 1) th row pipe, equal to H' ^ = I, "+ la, [m];
я -шаг между продольными осями одноименных прямолинейных ветвей смежных в ряду труб, [м];I is the step between the longitudinal axes of the same straight lines of the same branches adjacent in a row of pipes, [m];
Ъ -шаг между продольными осями прямолинейных вставок колен смежных тру б в ряду, [м];B - step between the longitudinal axes of the rectilinear inserts of the elbows of adjacent pipes in a row, [m];
А -эмпирическая величина, равная [3 -12]-10~3, [м];A is an empirical value equal to [3 -12] -10 ~ 3 , [m];
/,', /,", H'i и Я," -соответствующие параметры для i трубы в ряду, считая от/, ', /, ", H'i and I," are the corresponding parameters for the i pipe in the row, counting from
внешней трубы к внутренней в этом ряду, причем шаг а составляет (1,5-2,5)-^, шаг b составляет (1,8-2,8)-й?, где d -наружный диаметр теплообменной трубы, [м], длина развертки L^ теплообменной трубы минимальной длины составляет не менее 0,75 длины развертки L^ теплообменной трубы максимальной длины, приthe outer pipe to the inner one in this row, and step a is (1.5-2.5) - ^, step b is (1.8-2.8) th ?, where d is the apparent diameter of the heat exchange pipe, [m ], the scan length L ^ of the heat exchange pipe of the minimum length is not less than 0.75 the scan length L ^ of the heat transfer pipe of the maximum length, when
этом размещение теплообменных труб в ряду выбрано с соблюдением условий, согласно первому из которых отношение площади внутренней поверхности теплообменных труб на прямолинейных ветвях ряда, расположенных перпендикулярно потоку охлаждаемой среды, к объему, занимаемому рядом теплообменных труб, и равному объему, очерченному условными плоскостями, касающимися внешних поверхностей теплообменных труб ряда, с учетом зазоров между трубами, составляет 0,02 -0,12 [м"'], согласно второму условию отношение суммарного объема ZVe.c. для нагреваемой среды в трубах ветви пучка к объемуthe placement of the heat exchange tubes in a row is selected in compliance with the conditions, according to the first of which the ratio of the area of the inner surface of the heat exchange tubes on the straight branches of the row, perpendicular to the flow of the cooled medium, to the volume occupied by a number of heat transfer tubes, and equal to the volume outlined by conventional planes relating to surfaces of the heat exchange tubes of the series, taking into account the gaps between the tubes, is 0.02-0.12 [m "'], according to the second condition, the ratio of the total volume ZVe.c. for the heated medium s in the pipes of the beam branch to the volume
уг Г"^ определено коэффициентом ^=-=-^-, составляющим 0,78-1,25.yr Γ "^ is determined by the coefficient ^ = - = - ^ -, comprising 0.78-1.25.
/, 'we. /, 'we.
В каждой секции регенеративного воздухоподогревателя теплообменные блоки могут быть расположены один над другим, а предпочтительное количество блоков -четыре.In each section of the regenerative air heater, the heat exchange units can be located one above the other, and the preferred number of units is four.
Коллектора подвода и отвода нагреваемой среды могут быть выполнены с возможностью соединения с трубопроводами подвода и отвода нагреваемой среды, в качестве которой использован предпочтительно воздух, в том числе с обогащенным содержанием кислорода, при этом в качестве охлаждаемой среды могут быть использованы продукты сгорания после турбины газотурбинной установки, преимущественно следующего состава:The collectors for supplying and discharging the heated medium can be made with the possibility of connecting with pipelines for supplying and discharging the heated medium, which is preferably used as air, including with an enriched oxygen content, while the products of combustion after the turbine of a gas turbine can be used as a cooled medium , mainly of the following composition:
СОг 1,0-1,5%;COH 1.0-1.5%;
02 18-20%;02 18-20%;
СО 0,01-0,02%;CO 0.01-0.02%;
СН» и Hz следы;CH ”and Hz traces;
Nz остальное;Nz else;
при содержании оксидов азота, составляющем не более 220 мг/м3 и коэффициенте избытка воздуха, составляющем 5-8.when the content of nitrogen oxides is not more than 220 mg / m 3 and the coefficient of excess air is 5-8.
В каждом ряду шаг а между продольными осями смежных трубIn each row, step a between the longitudinal axes of adjacent pipes
44
прямолинейных ветвей может быть меньше или больше, чем шаг b между продольными осями смежных труб на участке прямолинейных вставок колена, предпочтительно а <Ь, или шаг а равен шагу b.rectilinear branches may be less or greater than step b between the longitudinal axes of adjacent pipes in the section of straight knee inserts, preferably a <b, or step a is equal to step b.
Количество теплообменных труб в смежных по высоте рядах пучка для нечетных и четных рядов может составлять соответственно тип, где т -четное число, и п==(т -1), количество рядов труб в пучке k - предпочтительно нечетное, причем k > 3, теплообменные трубы в смежных по высоте рядах размещены в шахматном порядке со смещением на (0,4-0,6)д, [м], где а -шаг между продольными осями прямолинейных ветвей смежных труб одного ряда, [м], при этом длины Н\ и Н'\ прямолинейных вставок колен г-й трубы выполнены переменными: для нечетного ряда теплообменных труб изменяющимися от величины, равной 2а±10%, [м], до величины, равной 2а (т -1)±10%, [м], и для четного ряда -от величины, равной а±10%, [м], до величины, равной а(2п -1)±10%, [м].The number of heat transfer tubes in the adjacent rows of the beam for odd and even rows can be respectively the type where m is an even number and n == (t -1), the number of rows of pipes in the bundle k is preferably odd, and k> 3, heat-exchange pipes in rows adjacent in height are placed in a checkerboard pattern with an offset of (0.4-0.6) d, [m], where a is a step between the longitudinal axes of the rectilinear branches of adjacent pipes of the same row, [m], the length H \ and H '\ of the straight inserts of the elbows of the nth pipe are made variable: for an odd number of heat exchange pipes, changing from a value equal to 2a ± 10%, [m], to a value equal to 2a (t -1) ± 10%, [m], and for an even series, from a value equal to a ± 10%, [m], to a value equal to a (2n -1) ± 10%, [m].
Количество N теплообменных труб в блоке при нечетном количестве рядов k труб в пучке может быть определено зависимостью N=0,5(k -1)(2w-l) + т и составляет предпочтительно 263 -563 шт.The number N of heat exchange tubes in the block with an odd number of rows of k tubes in the bundle can be determined by the dependence N = 0.5 (k -1) (2w-l) + t and is preferably 263-563 pcs.
Количество N теплообменных труб в блоке при четном количестве рядов k труб в пучке также может опредяться зависимостью N=0,5k(2m-l) и составляет предпочтительно 263 -563 шт.The number N of heat exchange tubes in the block with an even number of rows of k tubes in the bundle can also be determined by the dependence N = 0.5k (2m-l) and is preferably 263-563 pcs.
Для каждой теплообменной трубы пучка расстояние Н между продольными осями ее внешних прямолинейных ветвей составляет (30-85) d; длина прямолинейных ветвей /' и /" составляет соответственно (95-145)^ и (100-135)^, где d -наружный диаметр теплообменной трубы, [м].For each beam heat exchange tube, the distance H between the longitudinal axes of its external straight branches is (30-85) d; the length of the straight branches / 'and / "is (95-145) ^ and (100-135) ^, respectively, where d is the apparent diameter of the heat exchange tube, [m].
Между коллекторами подвода и отвода нагреваемой среды может быть закреплен вытеснитель межтрубной среды, выполненный в виде профилированной панели с плоским участком, расположенным между коллекторами подвода и отвода нагреваемой среды.Between the inlet and outlet collectors of the heated medium, an annulus displacer can be fixed, made in the form of a profiled panel with a flat section located between the inlet and outlet collectors of the heated medium.
Площадь проходного сечения коллекторов подвода или отвода нагреваемой среды может составлять 0,45 -0,82 суммарной площади проходного сечения теплообменных труб пучка.The passage area of the inlet or outlet of the heated medium can be 0.45-0.82 of the total area of the passage section of the beam heat exchange tubes.
Теплообменный блок может быть снабжен устройствами для строповки иThe heat exchange unit may be equipped with sling devices and
люками-лазами, выполненными в коллекторах подвода и отвода нагреваемой среды.manholes made in collectors for supplying and discharging a heated medium.
Суммарная длина 1'^ и 1"-^ прямолинейных участков труб внешних и внутренних ветвей пучка теплообменных труб, расположенных перпендикулярно потоку охлаждаемой среды, может составлять не менее 72% суммарной длины разверток Ь^ теплообменных труб, а суммарная длина прямолинейных вставок Ну и Н"-^ колен теплообменных труб пучка, нагреваемая среда в которых расположена в противотоке с охлаждаемой средой, составляет до 18% суммарной длины разверток L-^ теплообменных труб пучка.The total length of the 1 '^ and 1 "- ^ straight sections of the pipes of the external and internal branches of the bundle of heat transfer pipes located perpendicular to the flow of the cooled medium can be at least 72% of the total length of the reamers L ^ of the heat transfer pipes, and the total length of the straight inserts Well and H" - ^ the elbows of the heat exchange tubes of the beam, the heated medium in which is located in countercurrent with the cooled medium, makes up to 18% of the total length of the sweeps L- ^ of the heat transfer tubes of the beam.
Регенеративный воздухоподогреватель диффузор для подвода и конфузором для отвода охлаждаемой среды может быть установлен соответственно на противолежащих боковых стенках секции.The regenerative air heater is a diffuser for supply and a confuser for the removal of the cooled medium can be installed respectively on the opposite side walls of the section.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков, состоит в обеспечении высокой эффективности теплообмена при одновременном снижении металлоемкости регенеративного воздухоподогревателя.The technical result provided by the above set of essential features is to ensure high heat transfer efficiency while reducing the metal consumption of the regenerative air heater.
Известно, что эффективность теплообменных аппаратов преимущественно из поперечно обтекаемых труб в большой степени зависит от параметров поверхности теплообмена, которая характеризуется, в частности, площадью полной поверхности теплообмена, омываемой охлаждаемой средой (продуктами сгорания), площадью проходного сечения для нагреваемой среды (воздуха) и другими характеристиками, оптимальный подбор которых позволяет повысить эффективность теплообмена, уменьшить массу и размеры теплообменных аппаратов.It is known that the efficiency of heat exchangers mainly from transversely streamlined pipes to a large extent depends on the parameters of the heat exchange surface, which is characterized, in particular, by the area of the total heat exchange surface washed by the cooled medium (combustion products), the area of the passage section for the heated medium (air), and others characteristics, the optimal selection of which allows to increase the efficiency of heat transfer, to reduce the mass and size of heat exchangers.
Полезная модель позволяет оптимизировать характер обтекания высокотемпературными продуктами сгорания четырехходового многорядного пучка теплообменных труб, заполненных нагреваемым воздухом. Это обеспечивается за счет выполнения конструкции теплообменного блока секции воздухоподогревателя с использованием полученных экспериментально коэффициентов, учитывающих, при известных свойствах теплоносителя, геометрические параметры поверхности.The utility model makes it possible to optimize the nature of the flow around high-temperature combustion products of a four-way multi-row bundle of heat-exchange tubes filled with heated air. This is ensured by the design of the heat exchange unit of the air heater section using experimentally obtained coefficients that take into account, with known properties of the coolant, the surface geometric parameters.
Высокая эффективность теплообмена регенеративногоHigh efficiency heat exchange regenerative
бb
воздухоподогревателя достигается за счет предлагаемого объемного размещения теплообменных труб (соблюдения определенной плотности упаковки), обеспечивающей хорошую омываемость их поверхности продуктами сгорания (охлаждаемой средой), а также формой теплообменных труб. Объемное размещение теплообменных труб в ветви пучка теплообменного блока осуществлено с использованием коэффициентов v и //, в соответствии с которыми можно, к примеру, при заданных исходных параметрах (расход нагреваемого воздуха, габариты теплообменного блока и т.д.) определить оптимальные геометрические характеристики пучка теплообменных труб в зоне активного теплообмена, обеспечивающие высокую эффективность теплоотдачи. Предлагаемые диапазоны значений коэффициентов v и /j. позволяют наряду с высокой эффективностью теплообмена достичь минимальной металлоемкости в случае, если при этом теплообменные трубы выполнены однопакетными четырехходовыми.the air heater is achieved due to the proposed volumetric placement of heat exchange pipes (compliance with a certain packing density), providing good washability of their surface with combustion products (cooled medium), as well as the shape of the heat transfer pipes. The volumetric placement of heat transfer tubes in the beam branch of the heat exchange unit was carried out using the coefficients v and //, according to which it is possible, for example, for given initial parameters (flow rate of heated air, dimensions of the heat exchange unit, etc.) to determine the optimal geometric characteristics of the beam heat transfer tubes in the area of active heat transfer, providing high heat transfer efficiency. Suggested ranges of the coefficients v and / j. Along with high heat exchange efficiency, they allow to achieve a minimum metal consumption if, in this case, the heat exchange tubes are made of single-pack four-way ones.
Выполнение регенеративного воздухоподогревателя блочно-секционным и расположение теплообменных блоков в секции один над другим позволяет снизить потери тепловой энергии, уменьшить металлоемкость средств, обеспечивающих подвод и отвод продуктов сгорания. Использование вытеснителя с плоской поверхностью, обращенной внутрь теплообменного блока, к которой примыкают прямолинейные участки колен длиной Н", в совокупности с признаками любого из предыдущих пунктов формулы полезной модели обеспечивает отсутствие застойных зон охлаждаемой среды (продуктов сгорания) вблизи коллекторов и оптимальную теплоотдачу на прямолинейных участках труб, нагреваемая среда в которых расположена в противотоке с охлаждаемой средой.The implementation of the regenerative air heater in a block-sectional manner and the arrangement of the heat exchange units in the section one above the other can reduce the loss of heat energy, reduce the metal consumption of the means providing the supply and removal of combustion products. The use of a displacer with a flat surface facing the inside of the heat exchange unit, to which the straight sections of the elbows of length H are adjacent, together with the signs of any of the preceding claims of the utility model, ensures the absence of stagnant zones of the cooled medium (combustion products) near the collectors and optimal heat transfer in the straight sections pipes, the heated medium in which is located in countercurrent with the cooled medium.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:The utility model is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 -регенеративный воздухоподогреватель, вид сбоку;figure 1 - regenerative air heater, side view;
на фиг.2 -то же, вид сверху;figure 2 is the same, a top view;
на фиг.3 -теплообменный блок регенеративного воздухоподогревателя, вид сверху;figure 3 - heat transfer unit of the regenerative air heater, top view;
на фиг.4 -теплообменная труба, вид сверху;figure 4 - heat transfer pipe, top view;
на фиг.5 -узел А на фиг.3;figure 5 - node a in figure 3;
на фиг.6 -сечение Б-Б на фиг.3;Fig.6 is a section bB in Fig.3;
на фиг.7 -теплообменный блок регенеративного воздухоподогревателя с открытыми крышками люков-лазов, вид сверху;Fig.7 - heat exchange unit of a regenerative air heater with open manhole covers, top view;
на фиг.8 --блок регенеративного воздухоподогревателя в аксонометрии. Регенеративный воздухоподогреватель 1 блочно-секционный содержит, по крайней мере, две секции 2, внутри каждой из которых размещены по меньшей мере два теплообменных блока 3, каждый из которых включает состоящий из четырех ветвей 4, 5 четырехходовой многорядный пучок б теплообменных труб 7, уложенных горизонтальными рядами 8 и дистанцированных по горизонтали и вертикали друг от друга, а также включает диффузор 9 для подвода и конфузор 10 для отвода охлаждаемой среды, коллекторы 11 подвода и отвода нагреваемой среды, каждый из которых соединен с теплообменными трубами 7 посредством отдельных трубных досок 12, вмонтированных непосредственно в стенку соответствующего коллектора 11 подвода и отвода нагреваемой среды, каждая теплообменная труба 7 ряда выполнена с четырьмя или пятью или шестью гибами 13, 14 радиусом R, образующими четыре прямолинейные ветви 4, 5 и соединяющие их три колена 15, 16, при этом участки гиба 13 у двух труб 7 в каждом нечетном ряду 8 имеют длину nR, а именно, у одной трубы 7 -на внутреннем колене 15, у другой 7 -на двух внешних коленах 16, для остальных труб 7 нечетных и четных рядов 8 участки гиба 14 имеют длину nR/2 и сочленены попарно посредством прямолинейных вставок 17 длиной H'i для внешних колен 16 и H"i - для внутреннего колена 15, при этом размещение труб 7 в объеме, занимаемом по крайней мере одной ветвью 4 или 5 пучка, принято с соблюдением условий, согласно первому из которых отношение суммарной площади Х^.от.п.наружной теплообменной поверхности труб 7 этой ветви 4 или 5 пучка 6 к объему Sl^n.c., занимаемому межтрубной средой в зоне активного теплообмена ветви 4 или 5 пучка 6 и равному объему ветви 4 или 5 пучка 6 по внешнему контуру, очерченному условными плоскостями, касающимися внешних поверхностей крайних теплообменных труб 7 ветви 4 или 5 пучка б, за вычетом объема, занимаемого собственно теплообменными трубами 7 в этой ветви 4 или 4 пучка 6,on Fig - block regenerative air heater in a perspective view. The regenerative air heater 1 block-section contains at least two sections 2, inside each of which at least two heat-exchange blocks 3 are placed, each of which includes a four-way multi-row bundle 6 of heat-transfer tubes 7, laid horizontally, consisting of four branches 4, 5 in rows 8 and spaced horizontally and vertically from each other, and also includes a diffuser 9 for supply and a confuser 10 for removal of the cooled medium, collectors 11 for supply and removal of the heated medium, each of which is connected to heat exchange tubes 7 through separate tube plates 12 mounted directly into the wall of the corresponding collector 11 for supplying and discharging the heated medium, each heat exchange tube 7 of the row is made with four, five or six bends 13, 14 of radius R, forming four straight branches 4, 5 and connecting there are three elbows 15, 16, while the bending sections 13 of two pipes 7 in each odd row 8 have a length nR, namely, one pipe has 7 on the internal elbow 15, and the other 7 has two external knees 16, for the rest 7 odd and even row pipes 8 bends 14 of the bend 14 are of length nR / 2 and articulated in pairs by means of rectilinear inserts 17 of length H'i for the outer elbows 16 and H "i for the inner elbow 15, while placing the pipes 7 in the volume occupied by at least one branch 4 or 5 beams, taken under the conditions, according to the first of which the ratio of the total area X ^ from the detected heat exchange surface of the pipes 7 of this branch 4 or 5 of the bundle 6 to the volume Sl ^ nc occupied by the annular medium in the zone of active heat transfer of the branch 4 or 5 bundle 6 and equal to the volume of the branches 4 or 5 of bundle 6 in the outer con a tour defined by conditional planes touching the outer surfaces of the extreme heat transfer tubes 7 of branch 4 or 5 of beam b, minus the volume occupied by the actual heat transfer tubes 7 in this branch of 4 or 4 of beam 6,
V^ находится в диапазоне значений, определяемом коэффициентом v='- "'"'"', [м'1],V ^ is in the range of values determined by the coefficient v = '- "'"'"",[m' 1 ],
/ • мг../ • mg ..
составляющим (84,5 -460) [м'1].constituents (84.5 -460) [m ' 1 ].
Параметры каждой трубы 7 ряда 8 определены зависимостями:The parameters of each pipe 7 of row 8 are determined by the dependencies:
Z,,,=2/," + 2/;" -А + 2Я;" + Я;" + ZnR, где Z,^i -длина развертки (;' +1)-ой трубы 7 ряда 8, [м];Z ,,, = 2 /, "+ 2 /;" -A + 2Y; "+ I;" + ZnR, where Z, ^ i is the scan length of the (; '+1) th pipe 7 of row 8, [m];
/^i -длина внешней прямолинейной ветви 5 (/+l)-ou трубы 7 ряда 8, равная/ ^ i is the length of the outer rectilinear branch 5 (/ + l) -ou of the pipe 7 of row 8, equal to
/;,i=/;-6,[M];/ ;, i = /; - 6, [M];
/,",., -длина внутренней прямолинейной ветви 4 (г+1)-ой трубы 7 ряда 8, равная /,"^=/;-А, [м];/, ",., is the length of the inner rectilinear branch of the 4 (r + 1) -th pipe 7 of row 8, equal to /," ^ = /; - A, [m];
Я;^ -длина прямолинейных вставок 17 внешних колен 16 (г+1)-ой трубы 7 ряда 8, равная Н',^=Я; -2а, [м];I; ^ is the length of rectilinear inserts 17 of the external elbows of the 16th (r + 1) th pipe 7 of row 8, equal to H ', ^ = I; -2a, [m];
Я;^ -длина прямолинейной вставки 17 внутреннего колена 15 {i+l)-ou трубы 7 ряда 8, равная Н"^=Я," + 2а, [м];I; ^ - the length of the rectilinear insert 17 of the inner elbow 15 (i + l) -ou pipe 7 row 8, equal to H "^ = I," + 2a, [m];
а - шаг между продольными осями одноименных прямолинейных ветвей 4 или 5 смежных в ряду 8 труб 7, [м];a - step between the longitudinal axes of the same straight branches 4 or 5 adjacent in a row of 8 pipes 7, [m];
b -шаг между продольными осями прямолинейных вставок 17 колен 15, 16 смежных труб 7 в ряду 8, [м];b is the step between the longitudinal axes of the rectilinear inserts 17 of the elbows 15, 16 adjacent pipes 7 in a row 8, [m];
А -эмпирическая величина, равная [3 -12] • 10~3, [м];A is an empirical value equal to [3 -12] • 10 ~ 3 , [m];
/;, /,", Н\ и Я," -соответствующие параметры для / трубы 7 в ряду 8, считая от внешней трубы 18 к внутренней 19 в этом ряду 8, причем шаг а составляет (1,5-2,5)-й?, шаг b составляет (1,8-2,8)-й?, где d-наружный диаметр теплообменной трубы 7, [м], длина развертки L^ теплообменной трубы 7 минимальной длины составляет не менее 0,75 длины развертки Ь^ теплообменной трубы 7/ ;, /, ", H \ and I," are the corresponding parameters for / pipe 7 in row 8, counting from the outer pipe 18 to the inner 19 in this row 8, and step a is (1.5-2.5) -th ?, step b is (1.8-2.8) -th ?, where d is the outer diameter of the heat transfer pipe 7, [m], the scan length L ^ of the heat transfer pipe 7 of the minimum length is at least 0.75 of the scan length B ^ heat transfer pipe 7
максимальной длины, при этом размещение теплообменных труб 7 в ряду 8 выбрано с соблюдением условия двух условий, согласно первому из которых отношение площади внутренней поверхности теплообменных труб 7 на прямолинейных ветвях 4, 5 ряда 8, расположенных перпендикулярно потоку охлаждаемой среды, к объему, занимаемому рядом 8 теплообменных труб 7, и равному объему, очерченному условными плоскостями, касающимися внешних поверхностей теплообменных труб 7 ряда 8, с учетом зазоров между трубами 7, составляет 0,02 -0,12 [м"1], согласно второму условию отношение суммарного объема SVg.c. для нагреваемой среды в трубах 7 ветви 4 или 5 пучка 6 к объему Р^the maximum length, while the placement of the heat exchanger tubes 7 in row 8 is selected subject to two conditions, according to the first of which the ratio of the internal surface area of the heat exchanger tubes 7 on the straight branches 4, 5 of row 8, perpendicular to the flow of the cooled medium, to the volume occupied by 8, heat exchange tubes 7, and an equal volume, delineated conventional planes tangent to the outer surfaces of heat exchanger tubes 7 a number of 8, with the gaps between the tubes 7 0.02 -0.12 [m "1] according to the second condition by Ocean SVg.c. total volume of heated medium into branch pipes 7 4 or 5 of the beam 6 to the volume P ^
9nine
У^сY ^ s
определено коэффициентом //=~ Я1С', составляющим 0,78 -1,25.determined by the coefficient // = ~ H1C ', comprising 0.78 -1.25.
/ j •яг. / j • yag.
В каждой секции 2 регенеративного воздухоподогревателя 1 теплообменные блоки 3 расположены один над другим, а предпочтительное количество блоков 3 -четыре.In each section 2 of the regenerative air heater 1, the heat exchange blocks 3 are located one above the other, and the preferred number of blocks 3 is four.
Коллектора 11 подвода и отвода нагреваемой среды выполнены с возможностью соединения с трубопроводами подвода 20 и отвода 21 нагреваемой среды, в качестве которой использован предпочтительно воздух, в том числе с обогащенным содержанием кислорода, при этом в качестве охлаждаемой среды использованы продукты сгорания после турбины газотурбинной установки (на чертежах не показано), преимущественно следующего состава:The collectors 11 for supplying and discharging the heated medium are made with the possibility of connecting with pipelines for supplying 20 and discharging 21 of the heated medium, which is preferably used as air, including with an enriched oxygen content, while the products of combustion after the turbine of a gas turbine are used as a cooled medium ( not shown in the drawings), mainly of the following composition:
СО; 1,0-1,5%;CO; 1.0-1.5%;
Оз 18-20%;Oz 18-20%;
СО 0,01-0,02%;CO 0.01-0.02%;
CI-Lt и Нз следы;CI-Lt and H3 traces;
Na остальное;Na rest;
при содержании оксидов азота, составляющем не более 220 мг/м3 и коэффициенте избытка воздуха, составляющем 5-8.when the content of nitrogen oxides is not more than 220 mg / m 3 and the coefficient of excess air is 5-8.
В каждом ряду 8 шаг а между продольными осями смежных труб 7 прямолинейных ветвей 4, 5 меньше или больше, чем шаг b между продольными осями смежных труб 7 на прямолинейном вставке 17 колена 15, 16, предпочтительно а <Ь, или шаг а равен шагу b.In each row 8, step a between the longitudinal axes of adjacent pipes 7 of rectilinear branches 4, 5 is smaller or larger than step b between the longitudinal axes of adjacent pipes 7 on rectilinear insert 17 of elbow 15, 16, preferably a <b, or step a is equal to step b .
Количество теплообменных труб 7 в смежных по высоте рядах 8 пучка 6 для нечетных и четных рядов 8 составляет соответственно тип, где т -четное число, и п=(т -1), количество рядов 8 труб 7 в пучке 6 k -предпочтительно нечетное, причем k > 3, теплообменные трубы 7 в смежных по высоте рядах 8 размещены в шахматном порядке со смещением на (0,4-0,6)<з, [м], где а -шаг между продольными осями прямолинейных ветвей 4, 5 смежных труб 7 одного ряда 8, [м], при этом длины H'tH Н'\ прямолинейных вставок 17 колен, соответственно 16 и 15 г-й трубы 7 выполнены переменными: для нечетного ряда 8 теплообменных труб 7 изменяющимися от величины, равной 2а±10%, [м], до величины, равной 2а (т -1)±10%, [м], и для четного ряда 8 -от величины, равной а±10%, [м], до величины,The number of heat exchange tubes 7 in the rows of 8 adjacent to the height of the beam 6 for odd and even rows 8 is respectively the type where m is an odd number and n = (t -1), the number of rows of 8 pipes 7 in a bundle of 6 k is preferably odd, moreover, k> 3, heat transfer tubes 7 in rows 8 adjacent to the height are staggered with an offset of (0.4-0.6) <s, [m], where a is the step between the longitudinal axes of the straight branches 4, 5 of adjacent pipes 7 of one row 8, [m], while the lengths H'tH Н '\ of the straight inserts of 17 elbows, respectively 16 and 15th of the 7th pipe 7 are made by variables: for an odd row and 8 heat exchange tubes 7 varying from a value equal to 2a ± 10%, [m], to a value equal to 2a (t -1) ± 10%, [m], and for an even row of 8, from a value equal to a ± 10 %, [m], up to the value
1010
равной а(2п -1)±10%, [м].equal to a (2n -1) ± 10%, [m].
Количество N теплообменных труб 7 в блоке 3 при нечетном количестве рядов k труб 7 в пучке 6 определено зависимостью N=0,5(k -1)(2w-l) + т и составляет предпочтительно 263-563 шт.The number N of heat exchange tubes 7 in block 3 with an odd number of rows of k tubes 7 in bundle 6 is determined by the dependence N = 0.5 (k -1) (2w-l) + t and is preferably 263-563 pcs.
Количество Л^ теплообменных труб 7 в блоке 3 при четном количестве рядов k труб 7 в пучке 6 определено зависимостью Л^=0,5k(2m-l) и составляет предпочтительно 263 -563 шт.The number of A ^ heat exchange tubes 7 in block 3 with an even number of rows of k pipes 7 in a bundle 6 is determined by the dependence A ^ = 0.5k (2m-1) and is preferably 263-563 pcs.
Для каждой теплообменной трубы 7 пучка б расстояние Н между продольными осями ее внешних прямолинейных ветвей 5 составляет (30-85) d;For each heat exchange tube 7 of beam b, the distance H between the longitudinal axes of its outer straight branches 5 is (30-85) d;
длина прямолинейных ветвей /' и /" составляет соответственно (95-145)о? и (100-135)^, где d -наружный диаметр теплообменной трубы 7, [м].the length of the rectilinear branches f 'and f "is (95-145) o? and (100-135) ^, respectively, where d is the apparent diameter of the heat exchange tube 7, [m].
Между коллекторами 11 подвода и отвода нагреваемой среды закреплен вытеснитель 22 межтрубной среды, выполненный в виде профилированной панели с плоским участком, расположенным между коллекторами 11 подвода и отвода нагреваемой среды.Between the collectors 11 of the inlet and outlet of the heated medium, a displacer 22 of the annular medium is fixed, made in the form of a profiled panel with a flat section located between the collectors 11 of the inlet and outlet of the heated medium.
Площадь проходного сечения коллекторов 11 подвода и отвода нагреваемой среды составляет 0,45 -0,82 суммарной площади проходного сечения теплообменных труб 7 пучка 6.The cross-sectional area of the collectors 11 for supplying and discharging the heated medium is 0.45-0.82 of the total cross-sectional area of the heat-transfer tubes 7 of the beam 6.
Теплообменный блок 3 снабжен устройствами 23 для строповки и люками-лазами (на чертежах не показано), выполненными в коллекторах 11 подвода и отвода нагреваемой среды.The heat exchange unit 3 is equipped with devices 23 for slinging and manholes (not shown), made in the collectors 11 for supplying and discharging the heated medium.
Суммарная длина /'^ и /"^ прямолинейных участков труб 7 внешних 5 и внутренних 4 ветвей пучка 6 теплообменных труб 7, расположенных перпендикулярно потоку охлаждаемой среды, составляет не менее 72% суммарной длины разверток L^ теплообменных труб 7, а с уммарная длина прямолинейных вставок Н'^ и Н"\ колен 16 и 15 соответственно, теплообменных труб 7 пучка б, нагреваемая среда в которых расположена в противотоке с охлаждаемой средой, составляет до 18% суммарной длины разверток L^ теплообменных труб 7 пучка 6.The total length of the straight sections of the pipes 7 of the outer 5 and inner 4 branches of the bundle 6 of the heat transfer pipes 7, located perpendicular to the flow of the cooled medium, is at least 72% of the total length of the sweeps L ^ of the heat transfer pipes 7, and with the total length of the straight lines inserts H '^ and H "of the elbows 16 and 15, respectively, of the heat exchange tubes 7 of the beam b, the heated medium in which is located in countercurrent with the cooled medium, makes up to 18% of the total length of the reamers L ^ of the heat exchange tubes 7 of the beam 6.
Регенеративный воздухоподогреватель 1 оборудован диффузором 9 для подвода и конфузором 10 для отвода охлаждаемой среды, установленными соответственно на противолежащих боковых стенках секции 2.The regenerative air heater 1 is equipped with a diffuser 9 for supply and a confuser 10 for draining the cooled medium, respectively mounted on the opposite side walls of section 2.
Работа регенеративного воздухоподогревателя 1 осуществляется следующимThe operation of the regenerative air heater 1 is as follows
11eleven
образом.way.
Воздух, предназначенный для топки газотурбинной установки, поступает в компрессор, в котором подвергается сжатию, а затем по трубопроводу подвода 20 через коллектор подвода нагреваемой среды и трубную доску 12 подается в теплообменные трубы 7 блоков 3 каждой секции 2. Температура воздуха после компрессора составляет около 200°С.The air intended for the combustion of a gas turbine plant enters a compressor, in which it is compressed, and then through a supply pipe 20 through a manifold for supplying a heated medium and a pipe board 12 to the heat exchange pipes 7 of blocks 3 of each section 2. The air temperature after the compressor is about 200 ° C.
Продукты сгорания приведенного выше состава от турбины ГТУ через диффузор 9, примыкающий к корпусам теплообменных блоков 3, поступают внутрь блока 3 секции 2 и омывают теплообменные трубы 7 с нагреваемым воздухом. Подвод продуктов сгорания к теплообменным блокам 3 производится в противотоке с направлением движения нагреваемого воздуха, то есть продукты сгорания поступают в теплообменный блок 3 со стороны расположения коллектора отвода нагреваемой среды. На входе в теплообменный блок 3 продукты сгорания имеют температуру 520-550'С.The combustion products of the above composition from the turbine turbine unit through a diffuser 9 adjacent to the bodies of the heat exchange units 3, enter the block 3 of section 2 and wash the heat exchange pipes 7 with heated air. The combustion products are supplied to the heat exchange units 3 in countercurrent with the direction of movement of the heated air, that is, the combustion products enter the heat exchange unit 3 from the location of the collector of the outlet of the heated medium. At the entrance to the heat exchange unit 3, the combustion products have a temperature of 520-550'C.
Проходя по теплообменным трубам 7 блоков 3, воздух нагревается продуктами сгорания до температуры 440-450°С и через трубную доску 12 поступает в коллектор отвода нагреваемой среды, из которого по трубопроводу 21 подается на вход топки ГТУ.Passing through the heat exchange pipes 7 of blocks 3, the air is heated by the combustion products to a temperature of 440-450 ° C and through the pipe board 12 it enters the collector of the outlet of the heated medium, from which it is fed through the pipeline 21 to the inlet of the gas turbine combustion chamber.
Продукты сгорания выводятся в атмосферу через конфузор 10, примыкающий к корпусам теплообменных блоков 3.The combustion products are discharged into the atmosphere through a confuser 10 adjacent to the housings of the heat exchange units 3.
Высокая эффективность теплообмена регенеративного воздухоподогревателя, выполненного согласно полезной модели, определяется геометрическими характеристиками блока и теплообменных труб, выбранными с использованием экспериментальных коэффициентов, учитывающих геометрические параметры поверхности при известных свойствах нагреваемой среды -воздуха и охлаждаемой среды -продуктов сгорания ГТУ. При этом полезная модель обеспечивает уменьшение массы и габаритов теплообменных блоков.The high heat exchange efficiency of the regenerative air heater, made according to the utility model, is determined by the geometric characteristics of the unit and heat transfer tubes, selected using experimental coefficients that take into account the geometric parameters of the surface with the known properties of the heated medium — air and the cooled medium — GTU combustion products. At the same time, the utility model provides a reduction in the mass and dimensions of the heat exchange units.
Пример №1Example No. 1
Законструировать нечетный ряд пучка теплообменных труб блока регенеративного воздухоподогревателя по данной полезной модели.To construct an odd row of a bundle of heat exchange tubes of a regenerative air heater unit according to this utility model.
1212
Дано: Трубный ряд составлен из четырехветвевых изогнутых труб диаметром 025 х1,0 мм. Каждая труба содержит две внешние прямолинейные ветви длиной /', две внутренние прямолинейные ветви каждая длиной /", два внешних колена, образованных каждый двумя гибами радиусом R на угол тг/2 и длиной лК/2 и прямолинейной вставкой длиной Я', и одно внутреннее колено, образованное двумя гибами радиусом R на угол п/2 и длиной TtR/2 с прямолинейной вставкой Н". Трубы в ряду расположены с шагом а между осями одноименных ветвей и шагом b между осями прямолинейных вставок одноименных колен.Given: The pipe row is composed of four-branch bent pipes with a diameter of 025 x 1.0 mm. Each pipe contains two external rectilinear branches of length l ', two internal rectilinear branches each of length f', two external elbows, each formed by two bends of radius R at an angle tg / 2 and a length lK / 2 and a rectilinear insert of length I ', and one internal an elbow formed by two bends of radius R at an angle n / 2 and a length TtR / 2 with a straight insert H ". Pipes in a row are arranged with a step a between the axes of the branches of the same name and a step b between the axes of the straight inserts of the same elbows.
Конструирование трубного ряда производим из условия наиболее плотной набивки труб в блоке.The design of the pipe series is carried out from the condition of the most dense pipe packing in the block.
Размеры внутреннего объема блока в плане для размещения образующих пучок рядов теплообменных труб составляют 3130 х 1650 мм. Исходя из этого задаем размеры элементов трубы №1 l'i=3060 мм, I"]=2639,5 мм, Н '1=480 мм, h"]=0 мм. Шаг между осями одноименных ветвей труб в ряду а=48 мм; шаг между осями колен b=48 мм; радиус гиба R=100 мм.The dimensions of the internal volume of the block in the plan for placement of the bundles of heat-exchange tubes forming a bundle are 3130 x 1650 mm. Based on this, we set the dimensions of the pipe elements No. 1 l'i = 3060 mm, I "] = 2639.5 mm, H '1 = 480 mm, h"] = 0 mm. The pitch between the axes of the pipe branches of the same name in the row a = 48 mm; step between the axes of the knees b = 48 mm; bending radius R = 100 mm.
Параметры остальных труб ряда определяем по приведенным в полезной модели зависимостям.The parameters of the remaining pipes of the series are determined by the dependencies given in the utility model.
Результаты приведены в Таблице 1.The results are shown in Table 1.
Таблица 1Table 1
Пример №2Example No. 2
Законструировать четный ряд пучка теплообменных труб блока регенеративного воздухоподогревателя по данной полезной модели.To construct an even row of a bundle of heat exchange tubes of a regenerative air heater unit according to this utility model.
Дано: Трубный ряд составлен из четырехветвевых изогнутых труб диаметром 025 х1,0 мм. Каждая труба содержит две внешние прямолинейныеGiven: The pipe row is composed of four-branch bent pipes with a diameter of 025 x 1.0 mm. Each pipe contains two straight external
13thirteen
ветви длиной /', две внутренние прямолинейные ветви каждая длиной /", два внешних колена, образованных каждый двумя гибами радиусом R на угол л/2 и длиной тгК/2 и прямолинейной вставкой длиной Н', и одно внутреннее колено, образованное двумя гибами радиусом R на угол я/2 и длиной nR/2 с прямолинейной вставкой Н". Трубы в ряду расположены с шагом а между осями одноименных ветвей и шагом Ь между осями прямолинейных вставок одноименных колен.branches with a length of l ', two internal straight branches each with a length of f', two external knees, each formed by two bends of radius R at an angle l / 2 and a length tgK / 2 and a straight insert of length H ', and one inner bend formed by two bends of radius R at an angle n / 2 and a length nR / 2 with a straight insert H ". Pipes in a row are arranged with a step a between the axes of the branches of the same name and a step b between the axes of the straight inserts of the same elbows.
Конструирование трубного ряда производим из условия наиболее плотной набивки труб в блоке.The design of the pipe series is carried out from the condition of the most dense pipe packing in the block.
Размеры внутреннего объема блока в плане для размещения образующих пучок рядов теплообменных труб составляют 3130 х 1650 мм. Исходя из этого задаем размеры элементов трубы №1 /';=3036м, l"i=2642,5м, Н '/=432, Н "i=48м. Шаг между осями одноименных ветвей труб в ряду а=48 мм; шаг между осями колен Ь=48 мм; радиус гиба R=100 мм.The dimensions of the internal volume of the block in the plan for placement of the bundles of heat-exchange tubes forming a bundle are 3130 x 1650 mm. Based on this, we set the dimensions of the pipe elements No. 1 / '; = 3036m, l "i = 2642.5m, Н' / = 432, Н" i = 48m. The pitch between the axes of the pipe branches of the same name in the row a = 48 mm; the pitch between the axes of the knees b = 48 mm; bending radius R = 100 mm.
Параметры остальных труб ряда определяем по приведенным в полезной модели зависимостям.The parameters of the remaining pipes of the series are determined by the dependencies given in the utility model.
Результаты приведены в Таблице 2.The results are shown in Table 2.
Таблица 2 __ __Table 2 __ __
1414
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004109048/22U RU48037U1 (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | REGENERATIVE BLOCK SECTIONAL HEATER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004109048/22U RU48037U1 (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | REGENERATIVE BLOCK SECTIONAL HEATER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU48037U1 true RU48037U1 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35848477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004109048/22U RU48037U1 (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | REGENERATIVE BLOCK SECTIONAL HEATER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU48037U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2825792C1 (en) * | 2023-05-19 | 2024-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" | Air heating device, method and system |
-
2004
- 2004-03-26 RU RU2004109048/22U patent/RU48037U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2825792C1 (en) * | 2023-05-19 | 2024-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности" | Air heating device, method and system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103615919B (en) | Waste-heat utilization heat exchanger with constant output fluid temperature | |
US3447598A (en) | Air cooled heat exchanger | |
RU48037U1 (en) | REGENERATIVE BLOCK SECTIONAL HEATER | |
CN104180677A (en) | Cement rotary kiln waste heat exchanger with different tube bundle projection densities | |
RU2265775C1 (en) | Regenerative air heater | |
RU2339890C2 (en) | Heat exchanger-modular water heater and heat exchanger element (versions) | |
RU2339889C2 (en) | Heat exchanger-modular water heater and heat exchanger element (versions) | |
CN214384384U (en) | Heat exchanger of steam generating equipment | |
RU2266473C1 (en) | Heat exchange block of regenerative air heater | |
CN104165529A (en) | Rotary cement kiln waste heat utilization heat exchanger with tube bundles distributed in rhombus shape | |
RU2266475C1 (en) | Pipe row of regenerative air heater | |
RU2266186C1 (en) | Heat exchange apparatus heat exchange unit making method | |
RU48029U1 (en) | HEAT EXCHANGE REGENERATIVE AIR HEATER UNIT | |
CN208620881U (en) | A kind of Modular plate-type air cooler | |
CN109506507B (en) | High-temperature high-pressure solid heat storage system | |
RU2758074C1 (en) | Method for heat recovery of exhaust gases and a device for its implementation | |
CN221724966U (en) | Needle tube type waste heat recovery device | |
RU39186U1 (en) | HEAT EXCHANGE REGENERATIVE AIR HEATER UNIT | |
US5005529A (en) | Modular heat recovery steam generator having parallel offset headers | |
RU2266474C1 (en) | Bank of heat exchange pipes for regenerative air heater | |
CN211146446U (en) | Industrial exhaust-heat boiler | |
RU2266476C1 (en) | Heat-exchange block of regenerating air heater | |
RU2342239C2 (en) | Heat-exchanger manufacturing method, heat exchanger heat exchange block manufacturing method (versions), manufacturing method of intermediate and/or upper heat exchange blocks of heat exchanger, and manufacturing method of lower heat exchange block of heat exchanger | |
CN218620910U (en) | Heat exchanger | |
CN215676523U (en) | Self-combustion type coal gangue tunnel kiln heat recovery device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070327 |